近年來,中東呼吸道症候群(MERS)數次在中東地區爆發,並且傳播到了中東以外的國家和地區,比如最近在韓國出現的MERS爆發,其死亡率大約為35%。已知被稱為阿拉伯駱駝的單峰駝是MERS冠狀病毒的主要宿主。不斷增加的證據表明在人類中爆發的MERS,其冠狀病毒的最可能的來源就是單峰駝。一個國際科研團隊於2014年5月至2015年4月間對來自受MERS影響最為嚴重的沙烏地阿拉伯的1300多頭駱駝進行了採樣和研究。香港大學李嘉誠醫學院公共衛生學院的管軼教授、助理教授朱華晨博士、及其同事將研究結果發表在了《科學》雜誌上,在本期eurekAlert!中文版《科學家問答》欄目中兩科學家更為詳細地介紹了單峰駝在MERS傳播和演化中的重要作用,以及有效預防該疾病傳播的一些措施。
問:您為什麼要將研究聚焦在單峰駝上?這種動物對中東呼吸道症候群(MERS)冠狀病毒的傳播與演化,以及MERS在人類中的爆發具有怎樣的重要作用?
答:單峰駝又叫阿拉伯駱駝,主要生活在乾熱的阿拉伯半島和北非沙漠和草原上。它是中東最常見的動物之一。根據近年來的研究結果,越來越多的證據表明,人類感染中東呼吸道症候群(MERS)冠狀病毒的最可能源頭是單峰駝。非洲和阿拉伯單峰駝中,MERS冠狀病毒抗體的流行率非常高,而接觸單峰駝的人員,其MERS抗體水平也明顯高於普通人群。
但MERS冠狀病毒在單峰駝中的確切流行和進化情況並不清楚,該病毒傳播給人類的途徑仍然存在爭議。駱駝中是否存在MERS以外的其他冠狀病毒,以及駱駝在冠狀病毒生態學中的地位,依然懸而未決。
最近發表在《科學》雜誌上的一篇論文,針對上述問題提出了一些答案。研究人員發現,MERS冠狀病毒已經在沙特的單峰駝中形成地方性流行,並分化成五組變種病毒,其中導致最近韓國、中東爆發的第五組病毒,是第三、四組病毒的重組變種。因此單峰駝能夠獨立維持MERS冠狀病毒的流行、分化、重組,並幫助冠狀病毒形成更多的新變種。
研究人員同時發現,在沙特駱駝中同時流行的還有另外兩種冠狀病毒,它們分別和引發人類普通感冒的229E病毒和OC43病毒具有密切的親緣關係。因此單峰駝在冠狀病毒的生態學中佔有重要的位置;人類和駱駝的冠狀病毒,在起源和進化上可能具有比較密切的關聯。
由於多種冠狀病毒同時感染同一駱駝宿主的現象非常普遍,超過一半以上的MERS帶毒駱駝,同時亦感染另外一到兩種其他冠狀病毒,因此這些病毒有可能進一步發生重組,導致更多的危險和威脅。
上述有關單峰駝的論文,提供了到目前為止最為詳盡的MERS冠狀病毒進化途徑的研究,證明單峰駝是有效傳播MERS病毒、導致人類反覆出現感染個案的動物宿主。同時它也指出了在單峰駝這種貯存宿主中,MERS病毒是如何演化和發展的。人類感染MERS病毒的散發性個案,或者局部地區的疾病爆發,都是由於駱駝病毒跨物種傳播所引起的。
問:中東呼吸道症候群(MERS)冠狀病毒具有怎樣的特性使得其可以在人類中造成MERS的爆發,特別是最近在韓國爆發的MERS?
答:有關這個問題目前還沒有確切答案,但最近在沙特利雅得和韓國發生的人類感染和爆發,都是由第五組MERS冠狀病毒所引起的。該病毒實際上是第三、第四組病毒重組所產生的新型變種。大約出現於2014年年中,到2015年時,它已經成為最流行的毒株類型。
儘管MERS冠狀病毒已經在世界上多個國家和地區出現,但它在沙特單峰駝中的高度流行,大大提高了人類暴露和感染的機會,並為病毒的跨物種傳播提供了有利的條件 。
問:哪些措施可以有效地預防中東呼吸道症候群(MERS)冠狀病毒從單峰駝向人類傳播?
答:單峰駝不只是中東呼吸症候群冠狀病毒感染人類的直接源頭,它同時還是另外兩種冠狀病毒(即229E及OC43樣冠狀病毒)的自然宿主。MERS病毒在沙特已經形成地方性流行,它主要通過駱駝的呼吸道進行洩毒。因此,空氣飛沫或者接觸呼吸道分泌物是病毒傳播的最可能途徑。
冬季是駱駝冠狀病毒感染的高發季節。幼年駱駝,特別是一歲以下的小駱駝,其呼吸道病毒陽性率最高,MERS冠狀病毒和其他種類冠狀病毒的陽性率可以達到34%左右,比其他年齡組高一倍以上。因此幼年駱駝是冠狀病毒的主要感染和傳播者,在病毒的維持和擴散中起著非常重要的作用。
根據以上發現,研究人員建議民眾避免直接接觸駱駝,特別是駱駝的口鼻部位和分泌物;注意個人衛生,防止暴露在受汙染的環境中;通過有效的監測、檢疫和防控措施,減少病毒在駱駝群中的擴散和跨地區運輸,是阻斷病毒傳播的重要措施。
值得注意的是,由於幼年駱駝對MERS冠狀病毒比較敏感,適當的免疫預防接種以及物理隔離,有助於為這一特殊年齡段提供保護。不過,由於大多數帶毒的駱駝並不表現出明顯的感染症狀,接觸那些貌似健康的動物,仍然存在著被感染的風險,因此也應當儘量避免。在病毒感染的冬季高發期,應當採取加強防控措施,減少人類暴露和感染的風險。
管軼教授
香港大學李嘉誠醫學院公共衛生學院
管軼教授現任香港大學新發傳染性疾病國家重點實驗室的主任。他的研究重點包括生態學、生物演化、流行性感冒發病機制、以及對新發呼吸道病毒的研究。在過去的十年裡,他的研究團隊為病毒學研究以及中國乃至世界的新發感染性疾病防控做出了突出的貢獻。
朱華晨助理教授
香港大學李嘉誠醫學院公共衛生學院
朱華晨博士為香港大學李嘉誠醫學院公共衛生學院助理教授以及汕頭大學醫學院(SUMC)副教授。她現任新發傳染性疾病國家重點實驗室(香港大學深圳校區)副主任,同時也是汕頭大學醫學院國際感染與免疫研究所感染部的副主任。